Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Warmtewisselaars (LMTD): 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkblad Online oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________ Datum: ____________

1.Makkelijk

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 130 tot 65 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 30 tot 60 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔT_lm.

T_h: 130 → 65 °CT_c: 30 → 60 °C

ΔT_lm = K

2.Makkelijk

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 180 tot 130 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔT_lm.

T_h: 180 → 130 °CT_c: 25 → 40 °C

ΔT_lm = K

3.Gemiddeld

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 220 kW over. De warme vloeistof koelt af van 170 tot 105 °C en de koude vloeistof warmt op van 30 tot 45 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 220 kWU = 200 W/(m²·K)T_h: 170 → 105 °CT_c: 30 → 45 °C

A = m²

4.Gemiddeld

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 130 kW over. Het warmtewisselend oppervlak is 15 m². De warme vloeistof koelt af van 80 tot 30 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 40 °C. Vind de warmtedoorgangscoëfficiënt U.

Q̇ = 130 kWA = 15 m²T_h: 80 → 30 °CT_c: 15 → 40 °C

U = W/(m²·K)

5.Moeilijk

In een dubbelepijpwarmtewisselaar met tegenstroom stroomt hete olie (0,8 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 90 tot 60 °C. Water (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 25 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 40 mm, en U = 200 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.

ṁ_h = 0,8 kg/sc_p,h = 2,1 kJ/(kg·K)T_h: 90 → 60 °Cṁ_c = 1,5 kg/sT_c,in = 25 °CD = 40 mmU = 200 W/(m²·K)

L = m

6.Moeilijk

Warme olie (2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) koelt af van 165 tot 70 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1,5 kg/s water (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 20 °C. Met U = 800 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁ_h = 2 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 165 → 70 °Cṁ_c = 1,5 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)

A = m²

Antwoordenblad

1. ΔT_lm = 50,49 K
2. ΔT_lm = 121,7 K
3. A = 11,65 m²
4. U = 340 W/(m²·K)
5. L = 44,47 m
6. A = 8,84 m²

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.